高层建筑地基基础概念设计思考

高层建筑地基基础概念设计思考
高层建筑地基基础概念设计思考

高层建筑地基基础概念设计的思考摘要:高层建筑基础作为高层建筑结构设计的一个非常重要的部分,在进行地基基础设计时除了考虑本身的强度和刚度外,还应考虑上部结构体系、地理环境条件、施工条件及周边环境因素,才能设计出既安全又经济的基础形式。

关键词:结构设计高层建筑基础设计概念设计

前言

概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体角度来确定建筑结构总体布置和抗震细部措施的宏观控制。它要求在设计过程中始终贯穿和应用结构概念,是一种定性而非定量的分析,是整体宏观控制和细部构造措施,设计原理和工程实践经验相结合的设计思想。在方案设计阶段就运用概念设计的思想是非常必要和及时的,而且要将它贯穿应用于整个设计过程,才能为建筑结构的安全性、可靠性、适用性和经济性提供有力的保证。本文论述了概念设计在高层建筑基础设计中的应用。

一、筏型基础的设计理论

随着城市的发展,高层建筑的地下室一般都被用作地下车库的使用空间。所以设计人员往往倾向于采用筏型基础,而不愿意选择纵横内隔墙较多的箱型基础。筏型基础又可分为梁板式筏基和平板

高层建筑结构设计试题及复习资料

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。 第一章 概论 (一)填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用,技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高层结构,错层结构,多塔楼结构。

高层建筑基础埋深

高层建筑基础埋深 高层建筑基础埋深的作用和要求 高层建筑由于质心高、荷载重,除了满足地基基础设计的一般规定外,在我国现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称为《砼高规》)第12.1.7条,明确规定,“基础应有一定的埋深,在确定埋深时,应考虑建筑的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素、埋置深度可从室外地坪算至基础底面,并宜符合下列要求: 1)天然地基或复合地基,可取房屋高度的1/15; 2)桩基础可取房屋高度的1/18。” 《砼高规》在大量科学研究和工程实践总结的基础上,对基础埋深做出了相应规定,是出于下列四个方面的考虑: 1)提高基础的稳定性,防止基础在水平风力和水平地震作用下发生滑移和倾斜; 2)提高地基的承载力,减少基础的沉降量: 3)增大地下室外墙的土压力、摩擦力,限制基础的倾斜,使基底下土反力的分布趋于平缓; 4)增大阻尼,减少输入加速度,减轻地震灾害; 在工程设计中,有少数工程技术人员对高层建筑基础埋深的作用认识不足,暂且不谈上述2)、3)、4)方面的研究和探讨,有些工程实际的基础埋深达不到规范要求的安全度,不满足抗倾覆和滑移要求,甚至危及到基础整体稳定性,例如:房屋四周地坪标高不同时,主楼与裙房设沉降缝、伸

缩缝时,基础埋深的起算面采用最高侧的室外地坪,类似于选择“莲花河畔景苑”七号楼北侧堆土的坡顶面。土力学大量的实验表明,在中心受压且土质均匀时,地基破坏面是四周对称挤出。如果土质不均匀或荷载有偏心或荷载倾斜作用时,地基内的滑动面则不对称,或向一侧挤出。如果高层建筑的嵌固面不在一个水平面时,高的一侧不仅不能作为嵌固面,还会造成荷载偏心或荷载倾斜作用。它的受力机理与规范给出的高层建筑基础埋深限值的基本假设存在相悖。 土力学实验同时揭示,基础埋深对滑动面的形状有很大的影响,当埋深较大时,在重心荷载下滑动面一般不出露至地面,只封闭在基础底面附近不太大的范围内,此时还可利用基础埋深的被动土压力来抵抗高层建筑倾覆弯矩和水平作用。《砼高规》中规定的基础埋深取值是基于工程实践和科学成果,并来自北京市勘察设计研究院张在明等在分析北京八度抗震设防区内高层建筑地基整体稳定性与基础埋深的关系的研究,以两栋分别为15层和25层的建筑,考虑了地震作用和地基的种种不利因素,用圆弧滑动面法进行分析,其结论是:从地基稳定的角度考虑,当25层建筑物基础埋深为 1.8m时,其稳定安全系数为 1.44,如埋深为3.8m(1/17.8)时,则安全系数达到1.64,从而给出了一个最基本的指导性指标。考虑高层建筑地震作用下结构的动力效应与基础埋置深度关系较大,软弱土层时更为明显,因此高层建筑基础应有一定的有效埋置深度,箱形和筏板基础可取房屋高度的1/1 5;桩基础可取房屋高度的1/18。因此,基础埋深的起算面不仅应选取嵌固面的最低标高处,同时还应计

高层建筑结构概念设计

文章编号:1009-6825(2013)02-0048-02 高层建筑结构概念设计初探 收稿日期:2012-10-08作者简介:孙建文(1972-),男,工程师 孙建文 (晋城市晋方圆建筑检测有限公司,山西晋城048000) 摘 要:从设计的不同阶段如何对高层建筑结构概念设计的把握方面进行了论述,初步认识了高层建筑结构的概念设计,达到了 推广学习、进一步掌握高层建筑结构概念设计的效果。关键词:概念设计,规范,一体化计算机结构设计程序中图分类号:TU971 文献标识码:A 习惯的传统设计往往给结构工程师造成一种错觉:认为结构 设计就是 “规范+计算”,或是“规范+一体化计算机结构设计程序”。其导致的结果必然是:1)依赖和盲从于规范,认为规范就是 结构设计的全部法律依据,殊不知规范只是建筑物和构筑物所需要的最低标准要求,而且是滞后的。2)盲目依赖和依靠一体化计算机结构设计程序,而对结构设计程序的基本理论假定、应用范围、限制条件等缺乏了解,对计算结果不能进行正确的判断、取舍。 如何走出传统设计的误区。作为一名结构工程师,在高层建筑结构的设计中,应本着积极、主动的态度,自觉地完成高层建筑结构的概念设计,这是我们走出传统设计误区的关键。 那么,什么是高层建筑结构的概念设计。 高层建筑结构的概念设计就是在特定的空间形式、功能和地理环境的条件下,以结构工程师自身确定的理想承载力、刚度和延性为主导目标,用整体构思来设计各部分有机相连的结构总体 系, 并能有意识地利用和发挥结构总体系和主要分体系,以及分体系与构件之间的最佳受力特征与协调关系。 高层建筑结构的概念设计分为三个阶段:第一阶段,即建筑方案设计阶段。结构工程师以自身拥有的高层建筑结构体系功能及其受力、变形特征的整体设计概念与判断力去帮助建筑师开拓和实现业主梦寐以求的,或已初步构思的空间形式及其使用、构造与形象功能。并以此为统一目标,与建筑师一起构思总结构体系,并能明确结构总体系和主要分体系之间的最佳受力特征要求。第二阶段,即初步设计阶段。结构工程师通过概念性近似计算能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,这种近似的 计算方法概念清楚, 定性准确,手算简单快捷,能较快地对结构体系进行探索、优化,乃至最后确定分体系及其构件的基本尺寸,并 确认设计方案的可行性。第三阶段,即施工图设计阶段。由初步设计阶段可以得到结构体系的计算模型和所需输入的原始数据,在施工图设计阶段,结构工程师结合自身拥有的结构概念、经验和判断力,对计算机内力分析输出数据的可靠性与否进行判断。 作为一名结构工程师,如何去把握,或者说有意识地去进行高层建筑结构的概念设计。一句话,对应于高层建筑结构概念设计的三个阶段,分别进行概念设计。首先,在建筑方案设计阶段,要正确把握高层建筑结构的概念设计,必须坚持结构设计没有惟一解的设计理念,充分发挥结构工程师的创造力和创新能力,协助建筑师以达到令业主满意的建筑。例如,美国芝加哥第一国家银行大楼建设之初,银行业主追求和向往能在他们银行大楼的整个底部有一个4层 5层楼高的无柱大空间,以充分满足他们银行业务在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥第一国家银行大楼方案设计中,结构工程师和建筑师合作开拓了一种新的结构形式,即将电梯井筒与设备井筒分别设置在建筑物的纵向两侧,作为巨型柱,并将第一道设备层设置在第6层,往上每隔18层再各自设置一道,作为承载力和刚度很大的巨型水平构件,并与周边的巨型柱有机地刚性连接在一起,从而构成了一种巨型框架体系的结构功能与受力特征,不但 能有效地抵抗重力荷载和水平荷载,还在整个大楼底部5110m 2櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 的 1)在翼缘板上,对着纵长焊缝,由弯曲中心向两头作线状加热,即可矫正弯曲变形。如果效果不理想,可用辅助加载的方法。2)翼缘板上作线状加热,在腹板上作三角形加热。用这种办法矫正柱、梁的弯曲变形效果显著,横向线状加热宽度普通取20mm 90mm ,板厚小时,加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中心向两头扩大。加热三角形从顶部开始,从中心向两边扩大,一层层加热直到三角形的底为止。 6.2.3柱、梁腹板的波浪变形 矫正波浪变形是在波峰处用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为100mm 200mm 。烤嘴从波峰起作圆形挪动, 选用中温矫正。当温度到达600? 700?时,在波峰为止加垫板后再用大锤击打垫板,使加热区金属受压,冷却后变平。矫正时完成一个点后再进行加热矫正第二个波峰点。参考文献: [1]GB 50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S ].[2]GB 50018-2002,冷弯薄壁型钢结构技术规范[ S ].Welding stress and deformation control of steel structure industrial plant LI Jian-bin (Hebei Yongcheng Project Management Limited Company ,Baoding 071000,China ) Abstract :According to the welding stress and deformation control problems of steel structure industrial plant members ,discussed from materials quality ,processing technology ,welding sequence ,welding processing and other links ,and put forward the eliminating method of welding stress and control measures and correction method of welding deformation ,in order to ensure the safety and reliability of structural members.Key words :industrial plant ,steel member ,welding stress ,deformation control · 84·第39卷第2期2013年1月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.39No.2Jan.2013

高层建筑结构设计资料

名词解释: 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用, 技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高 层结构,错层结构,多塔楼结构。 4.8度、9度抗震烈度 设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙 结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱 —剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠 合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。 6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近,以减少扭转效应。 7.《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。 3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。 4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m,且基础顶面应低于 设计地面100mm以上,以免基础外露。 5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏 形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或 桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙 房一侧设置后浇带,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时,应进行地基变形验算。 9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位 面积上所需施加压力值。 10.偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过 大。 11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布 较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反 力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。 12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调 条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用 地下空间,也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。 1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。 2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN /m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。 3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大,可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放 大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采 用时程分析法进行补充计算。, 6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计, 这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言, 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答: 1.我国对高层建筑结构是如何定义的? 答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑结构有何受力特点? 答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力 近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯 矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外, 高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求 较高。

研究高层房屋建筑地基基础工程的施工技术运用要点 高云鹤

研究高层房屋建筑地基基础工程的施工技术运用要点高云鹤 发表时间:2019-08-27T08:50:31.600Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年11期作者:高云鹤[导读] 高层地基的处理效果影响着施工的质量和效率,因此必须重视地基处理的相关问题。 中冶华亚建设集团有限公司湖北省武汉市 430081 摘要:在高层的建筑过程中,地基的处理是非常重要的。现如今,我国高层的施工技术也在向多元化的方向发展,针对于不同建筑的地基需求应该采用不同的处理技术。在建筑施工的过程中,高层地基的处理效果影响着施工的质量和效率,因此必须重视地基处理的相关问题。 关键词:高层房屋建筑;地基基础;施工技术;要点 1地基基础的相关概念 通常情况下,地基是指支撑建筑物的岩石或者土体,一般位于建筑物的最底层,其中地基又分为两种,一种是天然地基,一种是人工地基,两者的区别主要在于天然地基不需要人为加工就可以直接使用,而且承受能力更强、稳定性更高;而人工地基就是通过二次加工处理形成地基,这种主要是针对地质存在问题的地基。地基作为建筑物的基础,主要作用就是保证建筑物的承受能力,避免建筑物出现变形等问题,地基基础的作用就是将承载的压力传送给地基,保证建筑物的稳定性。在当前的地基基础施工过程中,我们通常采用浅基础进行施工,不仅可以降低工程量,还可以将施工过程简单化,避免建筑物出现沉降的问题,保证建筑质量,提高使用寿命。因此我们在施工前,必须对施工现场进行调查,整合各项数据信息;在施工过程中,要对地基进行加固处理,提高地基质量。 2高层建筑地基处理与设计存在的问题 2.1高层建筑地基的选址问题 在建筑地基处理的实际过程中,现场的土层和地形影响着地基的质量问题,在选择地基场址的时候,应该分析考虑土层的类型和地质情况,根据建筑的实际情况合理的选择建设场址,保证施工的质量和施工的效率。因此,高层建筑应尽量选择在地层和地质情况良好的地段,当无法避免时,应进行专门论证研究后再选择合理的地基处理方式。 2.2地基强度不够稳定性差 由于城市的建筑物比较密集,高层建筑也比较多,建筑物的层数增多加大地基的压力。城市的地基处理的过程中施工的面积比较小,因此地基的建筑强度比较差,稳定性也不足。 2.3高层建筑的地基沉降的程度大 建筑的层数越多,土层承受的压力就越大,因此,高层建筑就比多层建筑就产生更大的沉降。尤其是建在软土层中的高层建筑,更要做好高层建筑地基处理措施,来满足建筑的结构安全及地基沉降变形要求。 2.4控制地基的渗水量 地基的渗水量和地基的控水能力影响着建筑的质量,如果这两个因素不符合规定的标准就会造成土层的水分流失现象,从而破坏整个高层建筑地基的结构。 3高层房屋建筑地基基础工程施工技术运用要点 3.1做好施工准备工作 为了确保地基基础工程施工工作的顺利进行,施工人员需要做到施工准备工作,在施工开始前清理施工现场,避免原有建筑物、电线杆、地下管道对地基建设工程造成影响。同时,施工人员需要选择密布群桩作为桩基,这样便可以确保施工场地的平整性,同时打桩机等施工设备便可以稳定行走在施工现场,施工人员也可以对施工设备进行更好的控制。 3.2增加地基的抗剪强度 地基的抗剪强度指的是抵抗施工操作产生剪切力的能力,这一数据会受到地基环境的影响,但是地基抗剪强度自身存在一定局限性,这是因为地基会受到受侧向土的压力影响,这样一旦出现了建筑物超载情况,地基结构便会出现一定程度的偏斜,进而导致更加严重的地基问题,如地基隆起、边坡失稳等问题,进而影响高层建筑应用的稳定性和安全性。为此,需要提高地基的抗剪强度,这便需要施工人员从地基角度出发,充分考虑到每项施工环节,充分考虑到多种地基处理建设技术,以此来提高地基的抗剪强度,进而提高高层建筑的应用效果。 3.3提高现场放线定位的准确程度 在进行定位桩施工之前,施工人员需要按照施工方格网来确定控制线,同时还需要结合施工图纸,来确定桩位轴线与尺寸。在完成桩机定位工作之后,还需要对桩位进行再次检查,避免出现定位不准确的情况。同样,水平点的确定也需要结合施工图纸,以此来确定每根桩基的标高并对其进行记录,同时需要记录的还有桩顶与桩端等数据信息,这样才能确保地基施工工程的顺利有效进行。此外,为了进一步提高现场放线定位的准确程度,还可以选择设置两个及其以上2个不受沉桩影响的水准点,以此来做好全面放线定位工作,全面确保定位操作的合理性和规范性。 3.4完善基坑支护体系 目前,深基坑支护体系的完善是高层房屋建筑地基基础工程施工中的要点之一,无论是土方开挖还是地基填筑操作,目前都存在较多问题,并且不同地区在深基坑支护体系建立上的规章制度和标准不同,这便为深基坑支护体系完善工作的进行造成了问题。在目前的高层房屋建筑地基基础工程深基坑支护体系施工中,应用范围较为广泛的方式是钢板桩支护方式,此方式可以确保形成一个有效的支护体系,充分发挥了支护体系的完整性,同时还能有效避免地基沉降。除此之外,施工人员在开展深基坑支护体系建设工作时,需要对其进行全面布局分析,以此来确保支护体系的完善程度和连续性,这样才能构建出完善合理规范的深基坑支护体系,同时在此基础上构建出合理的施工方案,这样才能做到对深基坑支护体系的真正完善和规范应用。在深基坑支护体系得到了完善之后,高层房屋建筑地基深度不断增加的问题便可以得到有效解决。

高层建筑基础施工方案

高层建筑基础 施 工 方 案 编制单位:XXX 编制人:建筑人 编制日期:2018年11月

第一章工程概况及周边环境 1.1 建设单位 建设单位: 设计单位: 监理单位: 地勘单位: 施工单位: 1.2 编制依据 (1) 《****大厦岩土工程勘察报告》 (2) 《****大厦水文地质抽水试验报告》 (3) 《****大厦基坑支护工程图纸》 (4) 《基坑工程施工监测规程》(DG/TJ08-2001-2006) (5) 福建省标准《地基处理技术规范》(DBJ08-40-94) (6) 《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003) (7) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) (8) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) (9) 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) 1.3 地理位置及周边环境 (1) 地理位置 本工程位于福建省**新区D8-2地块。 (2) 周边道路 本工程场地北侧为城中路;西侧为花园路;南侧为建设;东侧为人民东路路。 (3) 邻近建筑 本工程场地北侧为30层**大厦,其地下室距本工程基坑边界最近距离约16m 左右;东侧为24层商业,其地下室距本场地基坑边界最近距离约21m;南侧 为一般多层住宅小区;西侧为国际大厦,其地下室距本场地基坑边界最近距离 约50m。 (4) 地下管线

临近道路的地面下有各种城市管线,基坑内侧管线已在进场前全部搬迁完成。 基坑与周围管线关系见图1.3。 1.4 工程建筑及结构概况 (1) 本工程占地面积为20000m2,总建筑面积为350000m2。 (2) 本工程主楼地上31层,地下3层,建筑高度95m。裙房地上4层,地下3层。 (3) 本工程基础为桩筏形式,桩基为钻孔灌注桩。上部结构为框架─—剪力墙形式。 1.5 基坑支护工程概况 (1) 本工程塔楼基坑采用明挖顺作法施工,开挖面积约10000m2,开挖深度约20m, 土方开挖总量约20.2万m3。 (2) 本工程塔楼基坑采用地下连续墙加3道环形圈梁作为支护结构体系。地下连续 墙深25m,厚1.0m,环状布置,直径为83m。 (3) 本工程基坑采用疏干井降低基坑内浅层潜水;采用降压井对深层承压含水层进 行减压降水。并布置坑外输干井、坑外降压井、观测井配合。 1.6 工程地质概况 (1) 地形地貌 场地内地势平坦,地面标高在3.78m~4.43m之间。本场地地貌形态单一,属滨 海平原地貌。 (2) 地基土的构成及特征 根据本次勘探时现场土层鉴别、原位测试和土工试验成果综合分析,本场地地 基土在80m深度范围内的土层主要由饱和粘性土、粉性土和砂土组成,可分为 12层,其中第⑤、⑦、层分为多个亚层。 (3) 本场地土层主要特点如下: a、场地内②层褐黄~灰黄色粉质粘土层呈湿状、可塑、中压缩性,层厚较薄; b、第③层灰色淤泥质粉质粘土和第④层灰色淤泥质粘土均为饱和状,流塑、高 压缩性土; c、第⑤1a和⑤1b层为软塑~可塑,较软弱。 d、场地内第⑥层暗绿色粘土为硬塑状中等压缩性土; e、第⑦层承压水含水层,又分为三个亚层,其中⑦1层砂质粉土土质较好,为中 等压缩性土;⑦2层黄色粉砂属于中偏低等压缩性土;⑦3层灰色粉砂属于中

超限高层建筑工程界定标准

超限高层建筑工程界定标准 根据国家建设部《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》确定的超限高层建筑工程界定标准,结合我省实际予以细化,归纳整理如下: 一、房屋高度超过以下规定的高层建筑属于超限高层建筑 (一)现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(M) 结构类型烈度 6 7 8 9 框架60 55 45 25 框架-抗震墙130 120 100 50 抗震墙140 120 100 60 部分框支抗震墙120 100 80 不应采用 框架-核心筒150 130 100 70 筒中筒180 150 120 80 板柱-抗震墙4 0 35 30 不应采用 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构; 3、部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构; 4、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度; 5、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。 (以上摘自《建筑抗震设计规范》表6.1.1) 《建筑抗震设计规范》第6.1.1条还规定:平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低(规范条文说明规定“一般降低20%左右”)。 (二)钢结构房屋适用的最大高度(M) 结构类型6、7度8度9度 框架110 90 50 框架-支撑(抗震墙板)220 200 140 筒体(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒)和 巨型框架300 260 180 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。(以上摘自《建

建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)最新版本

1 总则 1.0.1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。 1.0.3 地基基础设计,应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。1.0.4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 地基Subgrade, Foundation soils 支承基础的土体或岩体。 2.1.2 基础Foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 2.1.3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。 2.1.4 重力密度(重度)Gravity density, Unit weight 单位体积岩土体所承受的重力,为岩土体的密度与重力加速度的乘积。2.1.5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称不连续构造面。2.1.6 标准冻结深度Standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。 2.1.7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。 2.1.8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade 在建筑地基的主要受力层范围内,有下卧基岩表面坡度较大的地基;或石芽密布并有出露的地基;或大块孤石或个别石芽出露的地基。 2.1.9 地基处理Ground treatment, Ground improvement 为提高地基强度,或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。 2.1.10 复合地基Composite subgrade,Composite foundation 部分土体被增强或被置换,而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。 2.1.11 扩展基础Spread foundation 为扩散上部结构传来的荷载,使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求,且基础内部的应力满足材料强度的设计要求,通过向侧边扩展一定底面积的基础。2.1.12 无筋扩展基础Non-reinforced spread foundation 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的,且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。 2.1.13 桩基础Pile foundation

城市高层建筑的概念

城市建筑┃建筑经济·管理┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃C ONSTRUCTION E CONOMY AND M ANAGEMENT 297 城市高层建筑的概念 Concept of City High-rise Building ■ 彭作军 ■ Peng Zuojun [摘 要] 经济全球化发展带动了建筑行业的高速发展,加之土地使用量的快速增加,土地资源越来越匮乏,建筑工程正朝着高层发展。随着高层建筑物的不断出现,人们生活水平的不断提高和社会、科技发展,人们对建筑空间分布和结构布置的要求不断地提高。本文在高层建筑的施工管理的基础上, 定义了高层建筑的概念,并提供了高层建筑施工的基本特征以及质量管理。 [关键词] 城市高层建筑 施工管理 建筑工程 质量控制 [Abstract] The development of economic globalization has led the construction industry high speed development, coupled wi- th a rapid increase in the volume of land use, land resource is becoming more and more scarce, construction is facing the hi- gh-rise development. High-rise buildings appear constantly, c- onstantly improve the living standards of people and society, the development of science and technology results, along with the people of building spatial distribution and structure layout requirements continue to increase, in high-rise building is more and more widespread application, based on the summary of the high-rise building construction management on the basis of the definition, the high-rise building concepts, and provide the hig- h-rise building construction the basic features and quality man- agement. [Keywords] city high-rise building, construction management, architectural engineering, quality control 前言 随着经济增长有效提升了人们生活水平,高层建筑朝着功能多样化、体型负责的综合性方向发展,进一步提升了结构形式的复杂多样。一直以来,高层建筑以高度大、层数多、体型复杂以及施工难度大都特征,要控制质量难度越来越大,因此管理和控制高层建筑施工质量受到相关人员的关注和深入探究。对于高层建筑的质量上无论是施工还是管理上,都取得了较大的进展。因此在这种形势下,探究高层建筑的施工及管理具有实际意义。 二、 高层建筑施工的基本特征 各行业都有其自身特征,当然高层建筑行业也不例外,但是相比其他的建筑施工而言,高层建筑主要有如下几个方面的特征。 (1)高。高层建筑高度较高,这就为垂直运输带来极大难处,如没有合理垂直运输设备,就会为施工带来困难;其次由于高空作业较多,因此对高空的安全保护、用水、用电以及通讯、施工技术、消防、装饰、设备等都有了较高的要求,必须要确保方方面面高要求才能正常施工。 (2)深。该特征主要体现在高层建筑的地基深度,只有达到科学合理的深度才能确保整体的稳定性;一旦地基上没有达到合格要求,必然严重影响到高层建筑的质量和安全性。 (3)长。主要指高层建筑施工周期时间长,而不可避免的要经历季节性施工。 (4)密。一般而言高层建筑大都处于密集建筑 群之中,故此施工用地十分紧张,要想方设法压缩场地,降低现场的制品、材料以及各种设备储存量;可以说,高层建筑所处的环境用一个密来形容特别贴切。 三、 高层建筑的施工质量管理 建筑的生命线就是质量,也是发展之根本。这也是高层建筑发展的基本保障。但是要其施工质量管理也同样重要。因此,以下从几个方面简单探讨施工质量管理。 1.施工前要做好充分准备 在施工前要对施工场地进行地质勘查,拿出比较准确的地质数据与资料,对调查详尽分析,要全面考虑设计的图纸,计算好荷载与内力分析,了解清楚地下滑坡、软土层、孔洞以及墓穴等等底层的构造。只有得到详尽、准确的数据和图纸,才能有针对性制定出预防措施,及各方面充分准备,避免出错。 2.施工时处理好地基 地基是建筑之根本及建筑优良的重要标准之一。要依据地下实况处理好地基和上部的结构有机结合;对充填土、软土、杂填土、土洞等等不均匀的地基要做好加固处理。 3. 选择好建筑材料 优质材料是确保质量之关键。因此在购买建筑材料之时,一定要择优选择,最好是选用知名度较高声誉较好的厂家,加强材料管理确保工程质量。 4. 构建合格施工队伍,建立完善的管理制度 高层建筑施工素质好坏关系着工程质量优劣,一旦高层建筑项目被批准后,就要经过招投标或者议标来选择合格施工队伍。因为拥有一支合格的施工队伍至关重要。 一听,要仔细听施工队伍介绍各方面的施工专业问题。这是考核施工队伍重要方法之一。 二看,必须到施工完成的工程去实地考察,听取入住户的评价,并监察所建工程的质量。 三查,要严格考察招标施工单位设备、企业等级、技术力量以及资格证书。 四访,对交付使用的建筑工程进行走访,询问使用单位为工程队伍进行评价,便于了解企业的信誉。 5. 签订施工合同 一旦确定好了施工队伍之后,建筑单位和施工单位要签订法律认可的合同;合同一旦签订之后,就要经过相关部门到公证处以及法律的监督,在实施中发生问题就按照合同办事。 6. 制定完善的养护制度 混凝土一旦完成,就要对养护措施及现场的养护情况实施记录,保证养护有效性。 四、 高层建筑施工质量控制 从高层建筑施工的特征可以看出;确保工程质量做法上仅仅依靠合理管理是不够的,还必须要从技术方面加强质量控制。要从技术和管理两个方面双管齐下。事实上,高层建筑施工技术控制能够从下面几个方面展现出来。 1. 控制建筑混凝土强度 由于高层建筑的混凝土用量大,施工周期长,经常受到气候、环境条件等影响,因此做好混凝土强度控制十分重要,也是控制施工质量的关键。 (1)选定配合比。在施工之前,就要按照相关设计要求来配制出各种强度的混凝土。当然在施工现场,还必须要依据实况进行适当调整含水率确定砼配合比。 (2)完善养护制度;高层建筑施工之时大都使用泵送混凝土,这种方式不但能够降低施工周期,还能够有效改善混凝土施工的性能。但是从实际使用中发现,就是严格控制原材料、配比以及振捣情况下,还是时常发生混凝土不足之现象。主要根源在于许多施工队伍抢工致使养护时间不足造成。因此养护上要从水源、时间、人员以及昼夜、覆盖等各个方面采取相应的措施,还要依据不同水泥品牌与砼的要求来决定养护的时间,不能漏掉关键细节。 (3)做好混凝土的强度评定;要依据相应的评定标准对混凝土的强度进行评定,评定之时最好实施分批分块评定;不能够什么都混合在一起进行评定,走走过场而已,这样的评定和没有评定相差不大;试验的混凝土块要在浇筑点进行随机抽取,而不能够弄虚作假,要确保试块真实性。 2. 控制高层建筑裂缝 (1)设计措施。在设计措施上要做到放与抗方面的措施,两者是缺一不可,不能够只关注某一方面而忽视另一方面,两者结合使用就能够有效的控制高层建筑裂缝。 必须要加强构造钢筋配制,提防结构断面发生突变造成应力集中;如果使用了混凝土的小型空心砌块等等轻质的墙体,要加设出间距小于3 m 构造柱,而每层墙高中部都要加设出厚度为120 mm 和墙一样宽的腰梁;砌体没有约束一段还要加设构造柱;在各种不相同的基体连接处,要使用钢丝网处理等。还要科学设置出后浇带,使用相应的补偿收缩混凝土技术,而且对于混凝土中还要科学的掺杂进纤维素类物质。 (2)施工措施。要控制高层建筑的裂缝,早期对混凝土养护十分重要。在早期时要降低其收缩,做好构件湿润养护的控制,防止表面的水分过快蒸发,要提防出现较大收缩导致内部约束而开裂。对于大体积的混凝土,应该加强控制砼升温,降低砼降温速率及收缩,增强砼的拉伸值极限,改善完善与约束构造设计等等各个方面采取措施。 3. 控制施工的测量 高层建筑不但层数多、高度高而且还必须要求高测量精度,因此施工之前就要制定出测量方案,而且还要对该方案实施可行性分析。同时还应该选择好测量仪器,依据施工的方案构建出施工控制网。对于高层建筑施工中的测量,要依据实况使用切实可行方法实施,还要对结果进行校对与复核,保证结果准确无误。 当然控制高层建筑施工质量不仅仅体现在上面几个方面。 (下转第283页)

浅谈高层建筑结构概念设计

浅谈高层建筑结构概念设计 浅谈高层建筑结构概念设计 摘要: 随着建筑新材料的开发和利用、建筑的高度继续提升、组合结构建筑的增加、新型结构形式的应用、耗能减震技术的应用发展,高层结构布置常屈从于建筑平面布置和美感的要求,这引起了相关的结构问题。本文就高层建筑结构设计中结构体系的选择、结构抗震设计、侧向位移的控制、构造要求等方面加以阐述。 关键词:高层建筑结构设计;结构体系的选择;结构抗震设计;侧向位移的控制;构造要求 中图分类号:TU973 文献标识码:A 一、高层建筑结构设计注意项 高层建筑结构中,随着高度的增加,不但竖向荷载产生的效应很大,水平荷载产生的内力和侧向位移更是迅速增大。而且对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。因此水平荷载成了设计中的主要控制因素。(注:风荷载作用在建筑物表面,结构处于弹性阶段;地震作用是惯性力,结构考虑进入塑性阶段以耗散能量。) 高层建筑结构中,建筑应具有充分的刚度。必须限制水平位移,防止由于重力荷载大在产生二阶P-△效应时使建筑突然倒塌,防止非结构构件的破坏(出现裂缝)、防止电梯井变形过大影响使用、防止对使用者产生的不舒适感。(注:高层建筑结构在承载能力极限状态和正常使用极限状态方面同等重视。) 高层建筑结构中,由于徐变和收缩的竖向积累变形很大,足以引起非结构构件的破坏,同时在水平构件中引起明显的结构内力,尤其在结构的上部区域。 高层建筑结构中,结构的重力和水平荷载通过基础传递到地基,应注重结构特性和土—结构相互作用力对基础变形的影响。

因此在高层建筑结构的设计中,应在结构体系的选择、结构抗震设计、侧向位移的控制、构造要求等方面加以注意。 二、高层建筑结构设计步骤 1、选择合理的结构形式; 2、构件的截面尺寸; 3、结构上荷载的确定; 4、结构内力分析和水平位移计算; 5、截面设计和结构的延性; 6、构造要求; 7、绘施工图。 三、高层建筑结构体系的选择 高层建筑从本质上可看做是一个竖向悬臂构件,所以应注重水平荷载的作用。在总体结构中常包含一个以上独立作用的竖向悬臂构件,如剪力墙或芯筒,每个独立构件都相关于自己的轴线抗弯,它们之间仅通过楼板的平面内刚度相互协调。另一方面,悬臂结构也可以包括大量柱和墙的组合作用。从某种程度上说,各柱和墙是通过梁连接形成独立粗大的悬臂杆,如果主要的竖向构件具有不同的自由变形特征,在这种情况下它们将通过连接的板和梁相互影响,以致这些悬臂构件的侧向刚度和强度可以进一步提高。因此高层建筑结构体系设计中,还应考虑楼板对各竖向构件的抗侧力起到整体联系的作用。(注:楼板由于跨度过大易发生翘曲,故楼板构件设计时其跨度应受到限制。) 选择结构体系应对内力进行控制,发挥主要竖向构件在平面上位置的优势,使其在恒荷载作用下产生的压应力大于水平引起的拉应力,避免在竖向构件中出现纯拉力和拔起基础。在各种类型结构体系的平面布置时,各外构件必须受压。 四、高层建筑结构抗震设计 抗震设计除了集中在抵抗地震对结构在水平方向上产生的惯性力,还应当要求结构有很好的延性和塑性。设计结合软件输入参数时,宜做到能量的平衡,减小地震能量的输入,增大结构耗能的能量。 在平面上设计应注意:为了避免转动弯矩,刚度中心和质心应尽

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